análisis y evaluación de las ténicas utilizadas para la transmisión de video en 3 d

ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE LAS TÉCNICAS UTILIZADAS PARA LA TRANSMISIÓN DE VÍDEO EN 3D

Escuela Técnica Superior de IngenieríaUniversidad de Sevilla

Proyecto Fin de CarreraVíctor José Venegas LumpiéSevilla, 20 de Marzo de 2014

•Introducción

•Formatos de vídeo 3D

•Codificación

•Estudio de las tasas de bits

•Análisis de transmisión

•Resultados de las pruebas

•Conclusiones y líneas de desarrollo

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Análisis y Evaluación de las Técnicas Utilizadas para la Transmisión de Vídeo en 3D

Índice

Introducción• Objetivo del proyecto y conceptos básicos

Cadena de transmisión del vídeo estéreo

Principios Físicos de la visión 3D

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• Tecnologías para la visualización de imágenes estereoscópicas

Aided-Viewing

Free-Viewing

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Introducción

Multiplexado de colores

Multiplexado mediante polarización

Multiplexado en tiempo

1) Oclusión 2) Refracción


• Adquisición de contenidos 3D

A través de 2 lentes (Cámara Estereoscópica)

A través de múltiples cámaras (Sistema Multivista)

A través de cámara 2D + Z-CAM (TOF)

A través de cámara 2D (Conversión 2D-3D)

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Introducción


• Anáglifo Cromático Optimizado (OCA)

• Procesamiento independiente de las señales de vídeo (CSV)

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Formatos de Vídeo 3D

Dual Stream Simulcast


Procesado

Procesado

Transmisión

Procesado

Procesado

Transmisión

Transmisión

• Formato Compatible con el cuadro HD (CFC)

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Empaquetamiento de Cuadro Tablero de ajedrez Campos alternados

Side by Side (SbS) Top and Bottom (TaB)


• Vídeo + Profundidad (V+D) Generación del mapa de profundidad a partir de 2D

Generación del mapa de profundidad a través de Cámara infrarroja

Generación del mapa de profundidad a través de Cámara Estéreo

• Multi-View Video Coding (MVC)

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• MVD (MVC+D)

• Layered Depth Video (LDV)

• Depth Enhaced Video (DES)

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• H.264, MPEG-4 Parte 10

▫ Perfil de línea Base▫ Perfil Principal▫ Perfil Extendido

• HEVC/H.265▫ Proporcionar un promedio de reducción de la tasa de bits de

50% para obtener una calidad de vídeo fija, en comparación con el H.264.

▫ Proporcionar mayor calidad conla misma tasa de bits.

▫ Seguir propiciando el trabajo en red,es decir, en flujos de transporte MPEG.

10/24

Codificación


• H.264 AVC en OCA

• H.264 AVC en CSV

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Codificación


Dual Stream Simulcast

• H.264 AVC en CFC+

• Codificación para el formato V+D

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Codificación


MPEG-C parte 3 H.264 - Imágenes auxiliares

• H.264 MVC

• Codificación para el formato MVD

• Codificación para el formato LDV

• Codificación para el formato DES

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Codificación


• Tasa de Bits para OCA

14/24

3000 3500 4000 4500 5000 550049.5

50

50.5

51

51.5

52

52.5

53

1024x768

Bitrate (kbps)

PSN

R (

Y)

(dB

)

1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 310047

47.548

48.549

49.550

50.551

51.552

720x576

Bitrate (kbps)

PSN

R (

Y)

(dB

)

3500 4000 4500 5000 5500 6000 650049.5

50

50.5

51

51.5

52

52.5

53

53.5

1280x720

Bitrate (kbps)

PSN

R (

Y)

(dB

)

8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 1500053

53.2

53.4

53.6

53.8

54

54.2

54.4

1920x1080

Bitrate (kbps)

PSN

R (

Y)

(dB

)

Estudio de las tasas de bits


• Tasa de Bits para CSV▪ SD ≈ 6Mbps ▪ HD ≈ 28Mbps

• Tasa de Bits para CFC+

15/24

3500 4000 4500 5000 5500 6000 650043

44

45

46

47

48

49

1280x720

Bitrate (kbps)

PSN

R (

Y)

(dB

)

8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 1500048

48.549

49.550

50.551

51.552

52.5

1920x1080

Bitrate (kbps)

PSN

R (

Y)

(dB

)



• Tasa de Bits para V+D

• Tasa de Bits para MVC

16/24

400 600 800 1000 1200 1400 160029303132333435363738

MVC n=8

Bitrate (Kbps)

PSN

R (

Y)

(dB

)



MPEG-C parte 3

MVC y n=2

Vídeo Auxiliar - H.264

MVC y n=8

• Tasa de Bits para MVD

• Tasa de Bits para LDV

• Tasa de Bits para DES

17/24

1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 250037.5

38

38.5

39

39.5

40

40.5

MVD

Bitrate (Kbps)

PSN

R (

Y)

(dB

)



• Transmisión de señales 3DTV sobre IPTV

▫Unicast▫Broadcast▫Multicast

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Análisis de transmisión


Anchos de banda referenciales requeridos para IPTV

• Transmisión de señales 3DTV en el estándar DVB-T▫ La norma DVB-T permite canales de 6, 7 u 8 MHz de

ancho de banda ▫ Se transmite mediante una modulación de espectro

digital COFDM

▫ El estándar DVB 3D TV

▫ Generación del Transport Stream

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Análisis de transmisión


• Vídeos y configuración utilizada

• Transmisión de 3DTV en el estándar DVB-T Tasas de transmisión en DVB-T para losformatos de 3DTV

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Resultados de las pruebas


Side by Side (SbS) Top and Bottom (TaB)

• Valores de los parámetros de calidad al hacer la medición de la señal COFDM en la toma de antena

• Análisis de los Transport Streams (TS)

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Valores para la correcta recepción

TaB

SbS

• Transmisión de 3DTV sobre IPTV Unicast

Multicast

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TaB con resolución 720p

TaB con resolución 1080i

SbS con resolución 720p

SbS con resolución 1080i

TaB con resolución 720p

SbS con resolución 720p

TaB con resolución 1080i

SbS con resolución 1080i

• Conclusiones▫ La codificación de vídeo 3D se fundamentan en la norma H.264 / MPEG-4.▫ En la actualidad los métodos más aplicados son los basados en 2 vistas

(L+R).▫ Las técnicas que usan el mapa de profundidad como información

importante, presentan un ahorro en tasas de bits.▫ El desarrollo de la HDTV va íntimamente ligado al desarrollo de la 3DTV.▫ En IPTV, uno de los inconvenientes es que el sistema debe soportar tasas

de transferencia muy elevadas para garantizar la calidad de servicio contratada por los clientes.

• Líneas de desarrollo▫ Con la aparición del nuevo códec HEVC o H.265 se abrirán nuevas líneas de

desarrollo de la 3DTV debido al mayor nivel de compresión de este códec con su antecesor.

▫ La nueva Ultra HD será un nuevo desafío para el desarrollo de la tecnología de vídeo 3D.

▫ Es necesario establecer el grado de aceptación del servicio por parte de los consumidores en la sociedad, por lo tanto se recomienda realizar estudios de mercado considerando aspectos sociales y económicos.

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Conclusiones y líneas de desarrollo


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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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